基坑自動化監測項目平臺的構建

王臣龍

【摘要】基坑施工作業是軌道交通施工中重要的一個環節，為了提高基坑施工的質量及安全，有必要做好基坑自動化監測工作，為制定科學的施工決策提供客觀、有效的憑據。本文在對相關工程項目進行概述的基礎上，進一步分析基坑自動化監測的內容及方法，并對基坑自動化監測項目平臺構建的要求及要點進行詳細分析，希望可以為基坑自動化監測工作質量的提高提供有價值的建議。

【關鍵詞】基坑;自動化監測;項目平臺

【DOI 編碼】10.3969/j.issn. 1674-4977.2022.02.022

Construction of Automatic Monitoring Project Platform for Foundation Pit

WANG Chen-long

（Suzhou Changhong Architectural Design and Research Institute Co.，Ltd.，Suzhou 215026，China）

Abstract：Foundation pit construction is an important link in rail transit construction. In order to improve the quality and safety of foundation pit construction，it is necessary to do a good job in automatic monitoring of foundation pit，so as to provide objective and effective evidence for making scientific construction decisions. Based on the overview of relevant engineering projects，this paper further analyzes the contents and methods of foundation pit automatic monitoring，and analyzes in detail the requirements and key points of the construction of foundation pit automatic monitoring project platform，hoping to provide valuable suggestions forimproving the quality of foundation pit automatic monitoring.

Key words：foundation pit;automatic monitoring;project platform

軌道交通，指的是運營車輛需要在特定軌道上行駛的一種交通工具或運輸系統。而在軌道交通施工過程中，基坑施工是非常重要的一個環節。此環節施工前期需做好相關監測工作，以確保基坑施工的可行性及科學性[1]。從提升基坑自動化監測工作質量角度考慮，本文圍繞基坑自動化監測項目平臺的構建進行分析探討具有一定意義。

1工程項目概述

本文以廣州市軌道交通十八號線工程——萬頃沙車輛段出入段線為例。該項目位于廣州市沙南區，區間西起萬頃沙車站，沿西北—東南方向下穿七涌后，在珠江街農田范圍線路轉向東北方向接萬頃沙車輛段U型槽段。

以萬頃沙車輛出入段施工要求為依據，廣州市軌道交通十八號線車輛出入段跨越七涌段，選擇使用明挖方法施工，工期大概為十個月。由于明挖施工期間，會阻斷原七涌河道。在保證地鐵施工安全和七涌河道的正常運行前提下，以《廣州市軌道交通十八號線七涌穿越工程防洪評價報告》的專家評審意見為依據，實施全斷面截流方案，針對七涌采取臨時阻斷處理，河道水流由兩端水閘控制流量，并采取合理、規范的施工順序，保證地鐵施工的進度及安全性。

此外，基坑施工是本工程項目的重點環節，為了完成此環節的施工作業，需做好前期基坑監測工作。而傳統人工監測方法存在較多的弊端，如難以實現實時監測、監測數據質量低、監測流程復雜、監測周期長等。因此，可利用現代化科學技術，采取自動化監測方法獲取工程項目的實時數據信息，起到提前預警、有效規避潛在風險的作用，進而保證基坑施工作業的質量。和人工監測方法相比，自動化監測方法的數據質量好、流程簡化，在大數據及人工智能技術的支持下，可提高監測工作的效率及質量，保證監測工作的有效性。自動化監測技術和人工監測技術比較情況見表1。綜合考慮，可在基坑監測中使用自動化監測技術，并積極構建基坑自動化監測項目平臺。

基于物聯網及云計算的基坑自動化監測技術是對基坑各項監測內容的數據進行采集、分析、查詢管理于一體的信息管理技術，可實現監測數據的自動采集、數據傳輸匯總、自動計算分析、數據成果及圖表的自動展示，實現在遠程條件下即可實時查看監測數據，并且能在工程出現問題的第一時間發現隱患并及時解決，為基坑信息化施工提供安全保障。

2基坑自動化監測的內容及方法分析

2.1自動化監測內容

在本工程項目中，自動化監測的內容包括：

1）軸力自動化監測。選擇瑞茨柏RFRS1160振弦式頻率采集模塊，于基坑三個斷面的三個支撐應力測點（ZCL1—ZCL3）上布設。

2）水位自動化監測。選擇瑞茨柏RWLG1020壓敏式傳感器水位系統，于基坑三個斷面的六個水位測點（DSW1—DSW6）上布設。

3）深層水平位移自動化監測。選擇瑞茨柏RIPI1025S固定式測斜系統，于基坑三個斷面的四個自動化測斜測點（ZQT1—ZQT4）上布設。

2.2自動化監測方法

本工程項目自動化監測作業由工程監測單位負責，以工程監測方案為依據，結合項目施工現場實際情況，對各項自動化監測設備進行合理部署。其中，監控軟硬件設備需在指揮中心（或監控中心）部署好，然后進行現場調試作業。在系統部署完成之后，結合相關規范要求，利用自動化監測設備進行相關數據信息的自動采集，數據采集完成之后實時向監測數據云平臺傳輸，進一步由云平臺對數據進行分析、處理、整合，形成數據信息報告，為作出科學決策提供有效保障。此外，工程監測單位需加強和系統供應商之間的聯系，做好自動化監測設備的日常維護工作或由工程監測單位的運維技術人員做好相關日常維護工作，以此保證自動化監測設備后續運行的可靠性[2]。

自動化監測的數據展示、預警信息的展示和推送，離不開自動化監測云平臺。監測云平臺可以展示工程項目管理、人員管理、監測云圖管理、監測周報及月報管理、施工監測與第三方監測單位數據比對等，方便職能部門對施工監測工作的把控，施工監測單位對現場監測工作的管理（見圖1）。所以要切實保證推行監測信息化的工作，建立完善的監測工作流程。

平臺能夠展示自動化監測設備的數據，這些設備包含固定式測斜儀、自動水位采集、電子水準儀（天寶DINI03）、萊卡測量機器人（TM30，TM50）等。平臺同時兼容常規監測設備（水準儀、全站儀等）原始數據人工上傳，并且同步推送至監測平臺，保證多種監測數據與監測平臺對接的實時性和準確性。

3基坑自動化監測項目平臺構建要求及要點分析

3.1要求

在本工程項目基坑自動監測項目平臺構建過程中，需滿足監測數據云平臺的各項性能要求，具體包括：

1）能夠全面覆蓋各類不同的工程監測項目，并實現一站式監測數據服務，包括數據處理服務、數據解析服務、數據展示服務、數據分析及決策服務等。

2）保證數據存儲過程中長時間存儲、大量存儲的安全性。

3）保證能夠和自動化監測設備之間構建高效、安全可靠的數據連接關系。

4）保證能夠和工程項目平臺之間構建高效的數據對接關系。

此外，本工程項目基坑自動化監測采取的供電方式為離網光伏供電系統/220V市電。圖2所示為本工程項目監測數據云平臺的各要素關系。

3.2平臺構建要點

要使基坑自動化監測工作的效率及質量得到有效提升，需構建完善、優化的基坑自動化監測項目平臺。而此平臺的構建需把控好各項要點，具體如下：

1）人工與自動化監測原始數據展示。利用基坑自動化監測項目平臺，將固定式測斜儀、滑動式測斜儀、正弦式數據采集儀、自動水位采集儀等自動化監測設備的數據展示出來;同時，該平臺對水準儀、全站儀等常規監測設備原始數據人工上傳服務給予支持，同步推送到監測平臺中，使多元監測數據和監測平臺實時、精準對接目標得到有效實現[3]。

2）多種數據形式展示。基坑自動化監測平臺利用數據庫存儲的原始測值數據，以不同的監測表單為依據，對監測數據的速率、累計結果進行自動化計算，然后以相關標準要求將相應測點的曲線圖繪制出來，進一步將各種形式的數據信息傳輸至監測平臺中[4]。

3）數據查看。在基坑自動化監測平臺中構建健全的權限機制，使不同的參建單位通過授予權限對相關數據進行查看，可在日常基坑監測管理工作過程中與實際工作流程相貼近，使管理部門和現場建設施工部門之間的距離有效縮短。

4）平臺預警報警系統功能的發揮。以基坑自動化監測硬件及監測平臺完善的預報警閾值為依據，使監測工作人員能夠對基坑的監測預警報警等安全信息情況進行實時掌握。通過基坑自動化監測系統，可對具備權限的工作人員實時發送相關預警監測數據及預警快報等，使監測預案得到積極響應，進一步縮短平臺預報警的響應時間[5]。

5）多終端管理功能的發揮。通過基坑自動化監測系統的應用，可采取多元化的方式對監測數據、日報、歷史預報警信息等進行查看，使監測人員可以通過多終端實現對基坑實時動態監測管理。

4結語

綜上所述，在軌道交通工程項目作業開展期間，基坑自動化監測是非常重要的一個環節，為了保證此環節工作的效率及質量，有必要進行基坑自動化監測項目平臺的構建。以工程項目的實際情況為依據，明確基坑自動化監測的內容及方法，把控基坑自動化監測項目平臺構建的要求。在平臺構建期間，展示人工與自動化監測原始數據、展示多種數據形式、自動化進行數據查看，將平臺預警報警系統功能、平臺預報警功能、多終端管理功能充分發揮出來，使基坑自動化監測平臺的價值得到有效體現，使軌道交通工程項目基坑監測及施工作業的效率、質量、安全性得到全面提升。

【參考文獻】

[1]謝長嶺，湯繼新，方寶民.自動化測斜技術在基坑監測中的應用[J].城市住宅，2021，28（3）：251-252.

[2]高開強.自動化監測系統在深基坑工程中的應用及可靠性分析[J].經緯天地，2021（1）：75-78+86.

[3]張麗亞.深基坑監測現狀及新技術應用分析[J].科技風，2020（20）：112.

[4]刁尚東，何瑟風.自動化監測在建設項目安全預警管理中的應用研究[J].建筑安全，2020，35（7）：8-11.

[5]趙峰.基于BIM的基坑工程自動化監測平臺研發[J].煤田地質與勘探，2018，46（2）：151-158.